Android中级——系统信息与安全机制

系统信息获取

/system/build.prop

存放一些配置信息（需要Google apis的模拟器才能运行su）

此外，还可以通过 getprop 获取上面的信息

/proc

存储系统运行时各个程序的相关信息

android.os.build

包含了系统编译时的设备、配置信息

Log.d(TAG, "主板: " + Build.BOARD);
Log.d(TAG, "Android系统定制商: " + Build.BRAND);
for (int i = 0; i < Build.SUPPORTED_ABIS.length; i++) {
    Log.d(TAG, "CPU指令集" + "[" + i + "]" + Build.SUPPORTED_ABIS[i]);
}
Log.d(TAG, "设备参数: " + Build.DEVICE);
Log.d(TAG, "显示屏参数: " + Build.DISPLAY);
Log.d(TAG, "唯一编号: " + Build.FINGERPRINT);
Log.d(TAG, "硬件序列号: " + Build.SERIAL);
Log.d(TAG, "修订版本列表: " + Build.ID);
Log.d(TAG, "硬件制造商: " + Build.MANUFACTURER);
Log.d(TAG, "版本: " + Build.MODEL);
Log.d(TAG, "硬件名: " + Build.HARDWARE);
Log.d(TAG, "手机产品名: " + Build.PRODUCT);
Log.d(TAG, "描述Build的标签: " + Build.TAGS);
Log.d(TAG, "Builder类型: " + Build.TYPE);
Log.d(TAG, "当前开发代号: " + Build.VERSION.CODENAME);
Log.d(TAG, "源码控制版本号: " + Build.VERSION.INCREMENTAL);
Log.d(TAG, "版本字符串: " + Build.VERSION.RELEASE);
Log.d(TAG, "版本号: " + Build.VERSION.SDK_INT);
Log.d(TAG, "host值: " + Build.HOST);
Log.d(TAG, "User名: " + Build.USER);
Log.d(TAG, "编译时间: " + Build.TIME);

模拟器打印如下

主板: goldfish_x86_64
Android系统定制商: google
CPU指令集[0]: x86_64
CPU指令集[1]: x86
设备参数: generic_x86_64
显示屏参数: sdk_gphone_x86_64-userdebug 9 PSR1.180720.093 5456446 dev-keys
唯一编号: google/sdk_gphone_x86_64/generic_x86_64:9/PSR1.180720.093/5456446:userdebug/dev-keys
硬件序列号: unknown
修订版本列表: PSR1.180720.093
硬件制造商: Google
版本: Android SDK built for x86_64
硬件名: ranchu
手机产品名: sdk_gphone_x86_64
描述Build的标签: dev-keys
Builder类型: userdebug
当前开发代号: REL
源码控制版本号: 5456446
版本字符串: 9
版本号: 28
host值: xpce4.ams.corp.google.com
User名: android-build
编译时间: 1554935165000

SystemProperty

包含了许多系统配置属性值和参数

Log.d(TAG, "OS版本: " + System.getProperty("os.version"));
Log.d(TAG, "OS名称: " + System.getProperty("os.name"));
Log.d(TAG, "OS架构: " + System.getProperty("os.arch"));
Log.d(TAG, "Home属性: " + System.getProperty("user.home"));
Log.d(TAG, "Name属性: " + System.getProperty("user.name"));
Log.d(TAG, "Dir属性: " + System.getProperty("user.dir"));
Log.d(TAG, "时区: " + System.getProperty("user.timezone"));
Log.d(TAG, "路径分隔符: " + System.getProperty("path.separator"));
Log.d(TAG, "行分隔符: " + System.getProperty("line.separator"));
Log.d(TAG, "文件分隔符: " + System.getProperty("file.separator"));
Log.d(TAG, "Java vender Url属性: " + System.getProperty("java.vendor.url"));
Log.d(TAG, "Java Class路径: " + System.getProperty("java.class.path"));
Log.d(TAG, "Java Class版本: " + System.getProperty("java.class.version"));
Log.d(TAG, "Java Vender属性: " + System.getProperty("java.vendor"));
Log.d(TAG, "Java版本: " + System.getProperty("java.version"));
Log.d(TAG, "Java Home属性: " + System.getProperty("java.home"));

模拟器打印如下

OS版本: 4.4.124+
OS名称: Linux
OS架构: x86_64
Home属性: 
Name属性: root
Dir属性: /
时区: null
路径分隔符: :
行分隔符: 
文件分隔符: /
Java vender Url属性: http://www.android.com/
Java Class路径: .
Java Class版本: 50.0
Java Vender属性: The Android Project
Java版本: 0
Java Home属性: /system

PackageManager

用于获取应用的包信息，如

• ActivityInfo：Mainifest中和标签之间的信息
• ServiceInfo：Mainifest中标签之间的信息
• ApplicationInfo：Mainifest中标签之间的信息
• PackageInfo：所有的Activity和Service信息
• ResolveInfo：的上一级信息，如ActivityInfo、ServiceInfo，通常用于查找包含特定Intent的信息

如下创建bean类存储App的标签、图标和包名

public class PMAppInfo {

    private String appLabel;
    private Drawable appIcon;
    private String pkgName;

    public PMAppInfo() {
    }

    public String getAppLabel() {
        return appLabel;
    }

    public void setAppLabel(String appLabel) {
        this.appLabel = appLabel;
    }

    public Drawable getAppIcon() {
        return appIcon;
    }

    public void setAppIcon(Drawable appIcon) {
        this.appIcon = appIcon;
    }

    public String getPkgName() {
        return pkgName;
    }

    public void setPkgName(String pkgName) {
        this.pkgName = pkgName;
    }
}

创建适配布局list_item.xml

创建适配器

public class PkgAdapter extends BaseAdapter {
    private Context mContext;
    private List mList;

    public PkgAdapter(Context context) {
        mContext = context;
        mList = new ArrayList<>();
    }

    public void setData(List list) {
        mList.clear();
        mList.addAll(list);
    }

    @Override
    public int getCount() {
        return mList.size();
    }

    @Override
    public PMAppInfo getItem(int position) {
        return mList.get(position);
    }

    @Override
    public long getItemId(int position) {
        return position;
    }

    @Override
    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
        ViewHolder holder;
        PMAppInfo item = getItem(position);
        if (convertView == null) {
            holder = new ViewHolder();
            convertView = LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.list_item, parent, false);
            holder.mIcon = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.iv_icon);
            holder.mLabel = (TextView) convertView.findViewById(R.id.tv_label);
            holder.mPkgName = (TextView) convertView.findViewById(R.id.tv_pkg_name);
            convertView.setTag(holder);
        } else {
            holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
        }
        holder.mIcon.setImageDrawable(item.getAppIcon());
        holder.mLabel.setText(item.getAppLabel());
        holder.mPkgName.setText(item.getPkgName());
        return convertView;
    }

    static class ViewHolder {
        ImageView mIcon;
        TextView mLabel;
        TextView mPkgName;
    }
}

activity_main.xml布局如下，根据点击的按钮加载ListView

根据PackageManager获取所有App，利用ApplicationInfo的flag判断应用类型

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private static final String TAG = "MainActivity";
    private PackageManager pm;
    private ListView mListView;
    private PkgAdapter mAdapter;

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        pm = getPackageManager();
        mListView = (ListView) findViewById(R.id.app_info);
        mAdapter = new PkgAdapter(this);
        mListView.setAdapter(mAdapter);
        findViewById(R.id.btn_all).setOnClickListener(this);
        findViewById(R.id.btn_third).setOnClickListener(this);
        findViewById(R.id.btn_system).setOnClickListener(this);
        findViewById(R.id.btn_sdcard).setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        mAdapter.setData(getAppInfo(v.getId()));
        mAdapter.notifyDataSetChanged();
    }

    private List getAppInfo(int flag) {
        List applicationInfoList = pm.getInstalledApplications(
                PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);
        List pmAppInfoList = new ArrayList<>();
        switch (flag) {
            case R.id.btn_all:
                pmAppInfoList.clear();
                for (ApplicationInfo info : applicationInfoList) {
                    pmAppInfoList.add(makeAppInfo(info));
                }
                break;
            case R.id.btn_system:
                pmAppInfoList.clear();
                for (ApplicationInfo appInfo : applicationInfoList) {
                    if ((appInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) != 0) {   //系统预装应用
                        pmAppInfoList.add(makeAppInfo(appInfo));
                    }
                }
                break;
            case R.id.btn_third:
                pmAppInfoList.clear();
                for (ApplicationInfo appInfo : applicationInfoList) {
                    if ((appInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) <= 0) {   //第三方应用
                        pmAppInfoList.add(makeAppInfo(appInfo));
                    } else if ((appInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_UPDATED_SYSTEM_APP) != 0) {//系统预装应用升级后变成第三方应用
                        pmAppInfoList.add(makeAppInfo(appInfo));
                    }
                }
                break;
            case R.id.btn_sdcard:
                pmAppInfoList.clear();
                for (ApplicationInfo appInfo : applicationInfoList) {
                    if ((appInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_EXTERNAL_STORAGE) != 0) { //安装在Sdcard的应用
                        pmAppInfoList.add(makeAppInfo(appInfo));
                    }
                }
                break;
        }
        return pmAppInfoList;
    }

    private PMAppInfo makeAppInfo(ApplicationInfo applicationInfo) {
        PMAppInfo appInfo = new PMAppInfo();
        appInfo.setAppLabel(applicationInfo.loadLabel(pm).toString());
        appInfo.setAppIcon(applicationInfo.loadIcon(pm));
        appInfo.setPkgName(applicationInfo.packageName);
        return appInfo;
    }
}

效果如下

ActivityManager

用于获取运行时的应用程序信息，如

• ActivityManager.MemoryInfo：全局内存信息（可用内存、总内存、是否处于低内存）
• Debug.MemoryInfo：进程下内存信息
• RunningAppProcessInfo：运行时进程信息（进程名、pid、uid）
• RunningServiceInfo：运行时服务信息（服务是否在后台执行）

private void getRunningProcessInfo() {
    ActivityManager mActivityManager = (ActivityManager) getSystemService(ACTIVITY_SERVICE);
    List appProcessList = mActivityManager.getRunningAppProcesses();
    for (int i = 0; i < appProcessList.size(); i++) {
        ActivityManager.RunningAppProcessInfo info = appProcessList.get(i);
        Log.d(TAG, "getRunningProcessInfo: pid = " + info.pid);
        Log.d(TAG, "getRunningProcessInfo: uid = " + info.uid);
        Log.d(TAG, "getRunningProcessInfo: processName = " + info.processName);
        Debug.MemoryInfo[] memoryInfo = mActivityManager.getProcessMemoryInfo(new int[]{info.uid});
        int memorySize = memoryInfo[0].getTotalPss();
        Log.d(TAG, "getRunningProcessInfo: memorySize = " + memorySize);
    }
}

如上打印

pid = 5593
uid = 10091
processName = com.demo.demo0
memorySize = 0

packages.xml

Apk安装、删除、升级等状态，会记录到/data/system/packages.xml中

permissions标签

定义系统中的所有权限，根据package属性分为2类

• 为android的是系统定义权限
• 为包名的是Apk定义权限

package标签

• name：包名
• codePath：安装路径，/system/app存放预装应用，/data/app存放第三方应用
• userId：用户ID
• version：版本号

perms标签

对应Apk的AndroidManifest中的标签，记录权限信息

安全机制

• 代码安全机制：代码混淆可使代码无法阅读，同时也可压缩代码，优化字节码
• 权限控制：App使用系统受限资源时，都需要在AndroidMainifest声明权限，并接受系统检查
• 数字证书：即App的签名，未签名的App无法安装，相同数字签名的App在升级时才会被认为是同一App
• Linux内核安全机制：文件系统权限控制，如文件的rwx或selinux权限
• Android虚拟机沙箱机制：沙箱可以让应用之间互相隔离，互不影响

Apk反编译

Apk本质是一个压缩文件，可通过解压缩软件获取里面的内容，如下

但解压后的文件无源码文件src，同时xml文件乱码，只能查看res目录下的图片资源

apktool

apktool 用于反编译apk中的xml文件，运行下面命令，会生成一个对应名字的文件夹，可正常查看里面的xml文件（多用于汉化）

利用参数b可重新打包，会生成build和dist文件夹，Apk位于dist文件夹内

dex2jar

dex2jar 用于将apk中的.dex文件反编译成.jar文件，将.dex放到根目录运行如下命令，生成对应名字的.jar文件

jd-gui

jd-gui 用于查看.jar文件，如下打开上面反编译的.jar文件，查看MainAcitivity，内容一模一样

Apk加密

ProGuard可对Apk进行混淆处理

• 用无意义的字母来重命名类、字段、方法和属性
• 此外还可以删除无用的类、字段、方法和属性、注释等以优化字节码

在Gradle Scripts / build.gradle(Module: app)文件中

• minifyEnabled：是否启用ProGuard
• proguardFiles：配置混淆文件，一个是系统默认混淆文件（位于SDK/tool/proguard/），一个是自定义混淆文件

buildTypes {
    release {
        minifyEnabled false
        proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
    }
}